LE MOMENT D’OPTIMISER VOTRE INSTALLATION ?
Alors que la Water Framework Directive (WFD) s’annonce à l’horizon, la pression s’intensifie pour améliorer l’efficacité et appliquer des stratégies d’économies sur le cycle de vie. Cela signifie-t-il que les usines de traitement des eaux sales devraient optimiser leur équipement de traitement ? Simon Lambert, directeur des ventes et du marketing du groupe NOV Mono, explique pourquoi la réponse à cette question est un « oui » retentissant.
La WFD européenne devrait être appliquée dans son intégralité à compter de 2015. L’objectif de cette directive est d’intégrer chaque aspect du contrôle de la quantité et de la qualité de l’eau au cycle d’eau, à travers l’Europe, de manière à ce que toutes les parties concernées travaillent en vertu d’un même calendrier et d’un même objectif.
L’une des principales inquiétudes de la directive WFD porte sur la façon dont l’eau utilisée à des fins domestiques, commerciales et industrielles est traitée et renvoyée aux cours d’eau. Il n’est donc pas surprenant que l’optimisation de l’efficacité des procédés de traitement ait eu un rôle de grande importance dans le cadre du programme de dépenses actuel sur cinq ans.
En conséquence, la gestion des usines de traitement devrait porter de plus en plus sur les coûts sur la durée de vie et l’amélioration de ces coûts par le biais de meilleures spécifications et d’une meilleure évaluation de l’équipement.
Analyse de la performance
Au titre d’élément clé du processus de traitement, la performance des pompes, des cribles et des broyeurs a une influence considérable sur la consommation d’énergie, la rentabilité de l’installation de traitement et la qualité de l’eau évacuée.
Ainsi, les ingénieurs chargés du processus et de l’entretien doivent maintenant étudier les coûts sur le cycle de vie tout entier et la gestion financière efficace de leur équipement.
En termes de pompage, ceci signifie que tous les procédés actuels de traitement et de transfert de liquides doivent être examinés en détail pour voir s’ils sont aussi efficaces que possible. Plusieurs questions doivent être soulevées.
Par exemple, est-ce qu’une transmission de vitesse variable accouplée à une pompe à déplacement positif, comme une pompe à vis excentrée ou une pompe à lobes rotatifs, consommerait moins d’énergie qu’une pompe centrifuge à des vitesses inefficaces ?
Par ailleurs, l’agencement de l’usine doit également être étudié. Est-ce que le coût et le temps investis pour amorcer les pompes pourraient être réduits en repositionnant simplement la pompe ? Ou est-ce que des parties entières de l’usine devraient être examinées pour voir s’il serait possible de rentabiliser un investissement dans une nouvelle pompe après la deuxième année et effectuer des économies positives ci-après ?
En outre, le traitement des déchets serait-il plus efficace si les solides étaient broyés en particules plus petites, à l’aide d’un broyeur, ce qui réduirait les frais de transport et d’élimination ?
En termes d’entretien, les ingénieurs chargés du processus doivent déterminer si l’entretien de l’usine et de la pompe est programmé ou s’il est effectué selon les besoins, par une ressource interne ou des experts sous-traités. En ce qui concerne l’amélioration de l’efficacité et des coûts, ne serait-il pas plus utile de procéder à un contrôle de l’état du système et d’avoir un programme d’entretien prédéterminé ?
Criblage
Suite à une évaluation de la performance des procédés actuels, il est indispensable de sélectionner la solution la plus efficace pour répondre aux besoins particuliers d’une installation, car un système de pompage, de broyage et de criblage bien adapté peut entraîner des améliorations considérables en termes de coût et d’efficacité énergétique.
Par exemple, dans de nombreuses usines de traitement britanniques, les matériaux bruts étaient traditionnellement éliminés de l’admission d’eau à l’aide de simples cribles, outre un nettoyage manuel et l’élimination des débris accumulés en vue d’un traitement ultérieur.
Jusqu’au début des années 1990, les cribles d’admission standard de l’usine avaient des trous de 20 mm qui résultaient en un processus de criblage relativement inefficace. La prévention de la pollution et la législation en matière d’eau propre ont entraîné une réduction des trous à 5 mm, dans les deux sens, ce qui a amélioré l’efficacité du crible mais ajouté une charge considérable au processus de criblage, en produisant un volume plus important de matériaux éliminés par criblage.
En plus de nécessiter des coûts d’investissement plus élevés pour gérer ce volume, les cribles de 5 mm étaient bien plus susceptibles au colmatage et perdaient rapidement de leur efficacité, à moins d’inclure un équipement de nettoyage, comme des balais rotatifs, des racleurs ou un jet d’air comprimé ou d’eau sous pression. Non seulement ces mesures augmentent-elles le coût du système, mais leur fonctionnement nécessite également des niveaux d’énergie élevés, ainsi qu’un entretien continuel.
La dernière génération de cribles de haute performance consiste en systèmes à base de disques auto-nettoyants qui sont conçus pour fournir une alternative plus efficace au criblage conventionnel.
Ils fournissent un excellent criblage d’admission à canal ouvert, en utilisant moins d’énergie et pour un coût opérationnel inférieur aux cribles statiques traditionnels munis d’un équipement de nettoyage électrique. Les trous du crible peuvent être spécifiés entre 2,5 mm et 18 mm et sa capacité peut dépasser 13 000 m3/h.
Protection de la pompe
Les broyeurs ont eu une évolution conceptuelle similaire. Les modèles les plus récents incorporent des disques de coupe sur des arbres contre-rotatifs, une conception novatrice qui leur permet d’obtenir une réduction considérable des particules solides incluses dans l’admission d’eau sale.
Ces systèmes peuvent être déployés dans le canal, en ligne sur la tuyauterie ou ils peuvent être utilisés pour broyer les particules criblées et sèches des cribles d’admission, en vue d’un traitement ultérieur.
Ils sont également très efficaces sur le plan énergétique et leur coût d’entretien et d’exploitation est faible. Les meilleurs systèmes disponibles sur le marché sont très durables et offrent un cycle de vie long et fiable dans des conditions difficiles et avec des interruptions minimes. Ils sont par ailleurs accompagnés de systèmes de contrôle intelligents bénéficiant de longues garanties.
Les broyeurs sont également efficaces au titre de protection pour les pompes et autres équipements des usines de traitement d’eaux sales, surtout contre les solides comme les chiffons, les ficelles ou le plastique qui sont souvent éliminés dans les égouts. Ces solides sont particulièrement dangereux pour les pompes centrifuges car ils peuvent s’entremêler complètement aux pales et à l’arbre de l’hélice.
En raison de leurs grandes vitesses rotationnelles, les solides inclus peuvent également causer une usure excessive des pompes centrifuges, ce qui résulte en interruptions de travail excessives et en frais de maintenance et de remplacement continuels et élevés.
Meilleur traitement
Les pompes à vis excentrée sont utilisées de plus en plus fréquemment dans les usines de traitement pour manipuler les substances plus visqueuses que l’eau, ainsi que les substances qui contiennent des solides. Parmi les substances typiques on trouve des boues primaires, secondaires et déshydratées, ainsi que des liquides surnageants et même des cakes de filtration.
En raison des cavités discrètes de la pompe et de l’interface entre le rotor d’acier trempé et le stator résistant, les pompes à vis excentrée sont beaucoup plus efficaces à traiter les substances difficiles que les pompes centrifuges.
La conception des pompes à vis excentrée présente un avantage particulier, dans la mesure où le volume du débit est en fait linéaire par rapport à la vitesse opérationnelle, alors il est facile de répondre aux changements au niveau de la demande en débit (par exemple avec une transmission à vitesse variable) pour veiller à un pompage plus économe en énergie et un traitement plus flexible. Ces pompes peuvent également fonctionner à diverses vitesses rotationnelles, sans gaspiller d’énergie.
Les pompes à vis excentrée sont extrêmement robustes et les plus grands constructeurs de pompes offrent des garanties de jusqu’à 10 ans sur les connexions à arbre de transmission spécial, ce qui démontre la fiabilité et le faible coût de propriété de cet équipement sur toute la durée de son cycle de vie.
Méthode solidaire
La conception linéaire des pompes à vis excentrée est également de grande utilité pour combiner certains équipements en ensembles, comme les cribles, les broyeurs et les pompes.
Lorsqu’on travaille avec les concepteurs spécialisés et les constructeurs de cet équipement, les ingénieurs de conception de l’usine de traitement et les responsables de l’installation peuvent veiller à ce que leurs spécifications soient satisfaites à la lettre, avec des ensembles personnalisés selon les conditions particulières du site et les exigences du processus.
Les plus grands constructeurs ont les connaissances détaillées et l’expérience pratique nécessaires pour trouver une solution qui assurera l’efficacité optimale et de faibles coûts sur la durée de vie. Ce service utile ne peut pas être offert par de simples distributeurs.
Il est important de noter que cette méthode peut produire un ensemble optimum pour chaque application, qui incorpore dans de nombreux cas les cribles à disque électrique, les broyeurs et les pompes à vis excentrée qui sont spécialement conçus pour fonctionner ensemble afin d’optimiser l’efficacité et la performance.
Grâce à cette méthode, un ensemble adéquat de pompage, de broyage et de criblage joue un rôle important dans les usines de traitement, en améliorant leur efficacité en termes d’énergie, de coût et de performance, pour leur permettre de satisfaire la directive WFD et de faire des économies à plus long terme.
